四列圓柱滾子軸承梳狀保持架的改進(jìn)

劉志英，李艷紅，呂明瑩

（1.西北軸承股份有限公司，銀川 750021；2.銀川污水處理有限公司，銀川 750004）

1 軸承結(jié)構(gòu)

軋機(jī)用四列圓柱滾子軸承的結(jié)構(gòu)一般分為FC，F(xiàn)CD及FCDP 3種形式。外徑在500 mm以內(nèi)的四列圓柱滾子軸承多為FC和FCD型，F(xiàn)C型結(jié)構(gòu)如圖1所示。保持架一般采用梳狀黃銅實(shí)體保持架，如圖2所示。

圖1 FC型四列圓柱滾子軸承

圖2 改進(jìn)前的梳狀保持架

該類型軸承內(nèi)圈可互換，外圈、滾子和保持架組成外組件，與內(nèi)圈可分離。外圈雙擋邊，其中一側(cè)擋邊設(shè)計(jì)有裝填槽。在軸承運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，為了防止?jié)L子從滾道掉出，裝填槽的設(shè)計(jì)深度對(duì)滾子具有一定的鎖量。保持架為外圈擋邊內(nèi)徑引導(dǎo)，引導(dǎo)間隙一般為0.5～1 mm，即保持架外徑Dc＝D2-（0.5～1）mm。其中，D2為外圈擋邊內(nèi)徑。

2 存在的問題

軸承裝配時(shí)，一列滾子需要從外圈裝填槽裝入滾道，如圖3中F向所示。保持架對(duì)滾子的鎖量（徑向）δ＝Dw-Δb。其中，Dw為滾子直徑，Δb為保持架兜孔外徑處的寬度。由于保持架外徑對(duì)滾子的包容量較大，保持架對(duì)滾子的鎖量（徑向）δ一般為6 mm左右；因此，滾子裝填過程中受到這些因素的限制，裝填較為困難，常常需要用銅錘敲擊使其進(jìn)入。這也使得裝填過程中出現(xiàn)以下問題：（1）外滾道面有嚴(yán)重的卡傷，并且因卡傷在內(nèi)部，無法消除；（2）滾子端面對(duì)保持架兜孔靠外徑面處的內(nèi)壁有瞬間較大的鏟切力，造成軸承內(nèi)部存在脫落的銅屑，影響軸承的內(nèi)部工作環(huán)境，對(duì)軸承的回轉(zhuǎn)精度造成嚴(yán)重影響，降低了軸承的使用壽命。而且滾子裝填時(shí)，工人的勞動(dòng)強(qiáng)度較大，生產(chǎn)效率較低。

圖3 軸承內(nèi)部結(jié)構(gòu)關(guān)系圖

3 結(jié)構(gòu)改進(jìn)

通過對(duì)四列圓柱滾子軸承的結(jié)構(gòu)分析可知，滾子裝入的難易程度取決于：（1）外圈擋邊裝填槽鎖量的大??；（2）保持架外徑對(duì)滾子包容量的大小。為避免軸承工作時(shí)滾子從裝填槽處掉出，外圈擋邊對(duì)滾子的鎖量一般是不能減小的；所以要降低裝填滾子的難度，就只能通過減小保持架外徑對(duì)滾子的包容量來實(shí)現(xiàn)。改進(jìn)后的梳狀保持架如圖4所示。

圖4 改進(jìn)后的梳狀保持架

如圖4所示，為了不影響外圈擋邊內(nèi)徑對(duì)保持架的引導(dǎo)作用，保持架引導(dǎo)處的外徑尺寸Dc保持不變，只減小兜孔處的外徑尺寸Dc1，且Dc與Dc1以30°角連接，以增強(qiáng)兜孔根部的強(qiáng)度。一般取Dcp-Dc1＝10～13 mm（Dcp為保持架兜孔中心徑），此時(shí)保持架外徑面對(duì)滾子的包容量明顯減小，此時(shí)保持架對(duì)滾子的鎖量δ′＝1～1.5 mm，而設(shè)計(jì)要求的最小鎖量為1 mm，滿足要求。

4 結(jié)束語(yǔ)

保持架結(jié)構(gòu)改進(jìn)后，從根本上解決了原有結(jié)構(gòu)存在的問題，提高了軸承的回轉(zhuǎn)靈活性，延長(zhǎng)了軸承的使用壽命。對(duì)產(chǎn)品的裝配進(jìn)行跟蹤驗(yàn)證可知，滾子的裝填難度明顯降低，滾子對(duì)滾道的劃傷改善明顯，勞動(dòng)強(qiáng)度降低，生產(chǎn)效率得以提高。同時(shí)，改進(jìn)減輕了自身質(zhì)量，降低了制造成本。